CN107925188B - 连接器及其框架 - Google Patents

Abstract

一种连接器组件提供了包括埋设在一模制框架中的一承载件。承载件还包括在承载件上形成的一开口内的一孔，且所述孔设置成收容形成于一连接器基座上的一凸台。一连接器模块具有保持在基座中且固定于框架的多个导电端子。连接器模块通过形成于基座上的凸台与所述孔接合，而经由承载件与框架对准。承载件增加了框架的刚性且提供连接器模块对框架的精确对准。

Description

连接器及其框架

相关申请

本申请主张在2015年7月29日提交的美国临时申请US62/198209的优先权且通过援引其整体并入全文。

技术领域

本发明涉及电连接器领域，尤其涉及用于固定多个连接器模块的模块式(modular)电连接器。

背景技术

本发明概括而言涉及一种模块式导电端子连接器，且更具体地涉及一种用于能在车辆中使用的一连接器***的电连接器。一般来说，这种类型的模块式连接器适用于车辆***，包括接线分配盒(junction distribution blocks)、电源控制模块以及其它车身(body)控制***。这些***通常采用一模制的基座，其中多个收容舱沿连接器的长度形成于基座，且使多个导电端子固定于各舱以用于连接于对应的插头连接器。

发明内容

一种连接器***提供了包括一插座连接器，插座连接器包括一细长的基座，在基座内形成有多个收容舱。多个导电端子固定于各收容舱中，其中各端子包括一连接端以及一安装端。导电端子的从安装端延伸的部分包括尾部，尾部具有用于安装在一印刷电路板上的一顺从段。一插头连接器由绝缘材料形成且设置成与形成在插座的对应的收容舱对接。每一插头包括固定在其内且适用于与对应的收容舱中的对应的导电端子对接的导电端子。

根据本发明的一个方面，提供了一种连接器，所述连接器包括：一连接器模块，所述连接器模块包括一基座、保持在所述基座中的多个端子，所述基座还包括一凸台；一承载件，所述承载件包括一对侧部，所述承载件还包括连接所述侧部且限定一开口的横梁，一孔形成于一横梁；一框架，所述框架设置成用于固定所述承载件，所述框架具有与形成于所述承载件上的所述开口对应的一第二开口；且其中，所述连接器模块安装于所述框架，所述基座的一部分延伸到这些开口中，并且形成于所述基座上的所述凸台接合形成于所述承载件的横梁上的所述孔，以使所述连接器模块与所述框架对准。

根据本发明的另一个方面，提供了一种框架，所述框架包括：一承载件，所述承载件包括一对侧部，所述承载件还包括连接所述侧部且限定一开口的横梁，一孔形成于一横梁；一框架座体，所述框架座体设置成用于固定所述承载件，所述框架座体具有与形成于所述承载件上的所述开口相对应的一第二开口，所述框架座体还包括与所述孔对准的一第二孔；而且其中，形成于所述承载件上的整个孔通过形成于所述框架座体的第二孔露出。

在本发明的实施例中，插座连接器包括由可模制材料形成的一框架且包括沿连接器的长度形成的多个开口。各开口收容固定于各相应的开口中的一的单独的连接器模块，其中各模块包括保持在各模块内的多个导电端子。框架还包括：一承载件，用于将模块定位在框架内且保持连接器的实际位置(true position)。承载件还作为一加强件来防止框架拱弯和弯曲且还改善连接器模块在框架内的实际位置。

随着车辆中电气含量(content)的增加，车载***的连接器变大且电路变多，需要更高密度的连接器。随着连接器数量的增加，尤其在分配盒和发动机控制模块中，有必要使这些模块精确对准，以使因连接器之间的未正确对接和/或插座与印刷电路板之间未正确或未完全连接而导致的电气失效(electrical failures)最小化。人们能赏识一种在这些应用中在将这些连接器对准在一起时提供更高精度的连接器。

附图说明

本发明进行举例说明但不限于附图，在附图中类似的附图标记标示类似的部件，而且在附图中：

图1是连接器的一立体图；

图2是图1的连接器的一立体图，其中连接器模块从框架中被移开；

图3是图1的连接器的一分解图；

图4是图1的连接器的另一立体图；

图5是图2的连接器的另一立体图；

图6是图3的连接器的另一立体图；

图7是图1的连接器的承载件的一立体图；

图8是图7的承载件的一平面图；

图9是图7的承载件的一侧视图；

图10是图1的连接器的一单个舱的一细节图；

图11是连接器模块与承载件被移开的一分解细节图；

图12是连接器模块与承载件组装的一细节图；

图13是图1的连接器的连接器模块的一剖视图；

图14是图1的连接器的框架的一单个舱的一细节图；以及

图15是图1的连接器的细节剖开图。

具体实施方式

附图示出了本发明的实施例，且应理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式来体现。因此，在本文所公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本发明。

如图1至图6最佳所示，一连接器100包括一框架20以及一连接器模块60。框架20一般通过模制工艺由一绝缘材料形成，并且包括一细长的本体部，本体部具有沿其长度设置的多个开口22。一承载件30嵌件成型(insert molded)于框架20中且由刚性材料(通常为金属)构成。多个连接器模块60固定于框架20，从而组成连接器组件100。

如图3最佳所示，框架20通常由一绝缘材料模制成型，并且包括一细长的本体部，本体部具有沿其长度形成的多个收容舱24，并且各收容舱24包括延伸贯穿框架20的一开口22。各收容舱24包括一开口22以及从开口22的侧向延伸到开口22的内部的一对耳部26。每一耳部26包括一圆孔27，圆孔27具有形成于其中的中心轴。各开口22包括一周面，周面包括用于抵接形成在一连接器模块60上的一对应的表面的一唇部28。

如图7至图9所示，一承载件或加强件30由平板金属料冲压成形且包括与框架20的本体部对应的一细长的本体部。在示出的实施例中，承载件30由不锈钢制成，但也可以采用诸如铝等其他可成形的金属。另外，承载件30不限于金属，也可以采用能以高精度和精确的公差来模制、加工或挤出的例如PPS的聚合物。承载件30包括一对间隔开的轨32以及多个横梁(cross members)34，所述多个横梁34在所述一对轨32之间延伸、限定沿承载件30的多个开口36。

承载件30大体是平的且包括沿承载件30的整个长度延伸的一对侧轨32以及在两个侧轨32之间延伸的限定多个开口36的多个横梁34。如图9最佳所示，侧轨32包括沿其整个长度形成的一肋部33，肋部33为承载件30提供加强支撑，以防止承载件30沿其长度变形和弯曲。各横梁34还具有形成在其上的一突起35，如图8和图9所示。形成于横梁34上的突起35提供横向承载件30的额外的加强特性且与沿两个侧轨32形成的肋部33一起使整个承载件30保持一个一致的平坦表面且使承载件30弯曲(bend)、拱弯(bow)或扭曲(twist)或以其它方式变形的趋势最小化。

轨32和横梁34限定形成于承载件30上的多个开口36，其中承载件30上的开口36的位置与形成于框架20上的大致相同位置的开口22的对应。另外，形成于横梁34上的向开口36延伸的耳部38还与形成于框架20上的耳部26对准。孔39形成于承载件30的各耳部38，且在示出的实施例中，孔39具有圆形形状，圆形形状具有中心轴。如将要讨论的那样，当框架20和承载件30被用于连接在一起时，形成于耳部38的孔39的中心轴与形成于框架20的耳部26的孔27的中心轴共线。

如图10最佳所示，框架20通过将承载件30一体埋设于框架20中模制而形成，或称为嵌件成型。这主要生产具有一第二内部金属型骨架或其它刚性/硬性的内部骨架结构的一塑料模制成型部件。在成形期间，承载件30由平板料冲压形成为基本的矩形形状，其包含在侧轨32和横梁34上的肋部33、35。冲压成形的部件相比模制部件的某些典型缺陷提供了改进。在这方面，由于承载件30由金属冲压成形的事实，通过承载件30消除了在框架20的模制成型过程期间的翘曲和吸湿以及差异收缩的影响。在冲压期间，开口36和形成于耳部38的孔39精确对准且沿承载件30的整个长度保持开口36和孔39之间以及从开口36到开口36的实际位置。与模制相比，这个工艺生产的部件更精确。

一旦生产出框架20和承载件30(即框架20模制成型在承载件30的周围)，具有内模制成型的承载件30的完成的框架20包含承载件30上的与框架20上的开口22对准的开口36。另外，形成于承载件30的耳部38的孔39与框架20的耳部26上的孔27对准。在这种布置中，孔39形成于承载件30的耳部38上。形成于承载件30的耳部38上的整个孔39通过形成于框架20的耳部26上的孔27露出，就是说，框架20的耳部26上的孔27比承载件30的耳部38上的孔39大。在这种情况下，形成于承载件30的耳部38上的整个孔39是可看到的(accessible)。换句话说，形成于承载件30的耳部38上的孔39不被框架20的任何部分堵塞(blocked)或遮挡(inhibited)。

连接器组件100还包括至少一个连接器模块60。连接器模块60还包括通常通过模制由一绝缘材料形成的一基座62。基座62包括一基部64、从基部64沿第一方向延伸的一安装部65以及从基部64沿第二方向延伸的一罩体66。多个导电端子80保持在基座62中，各端子包括一本体82，其中一尾部86从本体82延伸而一接触部84从本体82沿另一方向延伸。各端子80通过嵌件成型或压配(press-fitting)固定于基座62中。端子80的本体82固定于基座62的基部64内。尾部86从基座62的安装部65延伸而接触部84延伸到基座62的罩体66中。罩体66设置成配合连接于一对接连接器(未示出)。一缘部围绕基座62的基部64形成且设置成接合在围绕框架20的各舱28上的各开口22的周边延伸的缘面上形成的唇部28。

如图10至图15所示，将说明将连接器模块60安装于框架20。如图13最佳所示，示出剖开的连接器模块60。连接器模块60包括由一绝缘材料形成的一基座62，其中多个导电端子80固定于基座62的基部64的安装部65内。在所示出的实施例中，多个端子80以阵列布置且包括多种尺寸的公型刀片及插针型。端子80包括设置于基座62的罩体66的开口67中的一接触部84，罩体66和开口67设置成与一对应的插头连接器(未示出)对接。

从基座62的安装部65延伸的端子80的尾部86设置成装配于一印刷电路板(未示出)。在示出的实施例中，各端子80的尾部86设置有一顺从段(compliant section，诸如“针眼，(Eye of the Needle，EON)”)，用于与形成于电路板的导孔(conductive vias)电连接。在替代构造中，可采用延伸穿过电路板上的孔、焊接于板上的直的尾部。定位凸台68形成于基座62的安装部64，用于将连接器模块60定位于框架20内埋设的承载件30。在所示出的实施例中，凸台68示出为圆形，但诸如方形、三角形或其他几何形状的其他几何结构也能受到赏识。各凸台68还可包括用作干涉点(point of interference)的挤压肋部。端子80的尾部82的脚位排列或实际位置将以形成于各连接器模块60上的安装部65的凸台68作为参照。

如图11至图12所示，示出连接器组件100的一部分，注意的是，为了清楚起见，未示出框架20，连接器模块60与框架20(未示出)的对准由承载件30来表示。换句话说，形成于基座62的基部64上的对位凸台68与承载件30上的孔39对准且独立于框架20。此外，形成于承载件30的耳部38上的各对孔39参照于或者是容差于承载件30上的各个开口36，以消除累积的公差累加。每一阵列的尾部86对应参照于承载件30上的各开口36的孔进行定位。通过使多个阵列的尾部86参照于多个孔39，且使多个孔39彼此参照，从而消除多个阵列的尾部86之间的公差累加。结果，由于冲压制程的公差可以比通过模制成型更为严密地控制，所以尾部86之间的变动(variablitiy)被最小化。

另外，如图13所示，一焊接突起63围绕基座62的基部64的周边从基座62延伸形成。如图14所示，框架20包括形成于唇部28且围绕开口22的一沟槽29。沟槽29和焊接突起63保持相同的轮廓，且在将连接器模块60安装于框架20时，焊接突起63置于沟槽29中。如图15所示，通过在焊接突起63和沟槽29之间进行超声焊，连接器模块60固定于框架20。如图所示，一焊接工具作用于沿周边的多个点W，所述多个点W提供沿整个连接器模块60的多个实体连接点。在所示出的实施例中，以超声焊作为将连接器模块60保持于框架20的方法进行说明。其他安装方法也能被赏识；例如粘合剂粘合、铆接(staking)和热熔接(heat staking)、激光焊接、摩擦焊以及机械紧固件。

采用这种布置，连接器模块60固定于框架20但通过承载件30保持对准。随着更小的独立的连接器模块60更容易生产，连接器组件100提供了更大的尺寸稳定性和更强的适应性的优势；它们还提供了在不同的连接器模块60内采用不同的导电端子布局的能力。一旦连接器组件100完成安装，整个组件100就压配于一控制模块或其它车载电子装置的电路板。连接器组件100因内部的承载件30或骨架所增加的刚性有助于将连接器组件100按压到控制模块的电路板上的过程。可以理解的是，采用大的接头(header)或连接器组件100，将各连接器模块60的所有尾部86按压到与控制模块的电路板电气接合所需的力是相当大的，且在该步骤期间，框架20可能弯曲。增设的承载件30提供额外的刚性，以减少在按压操作期间弯曲的可能性，且因此帮助确保尾部82和控制模块的电路板的导孔之间正确的电接触。

另外，一弹性密封件(未示出)可以安装于框架20上。密封件将在连接器组件100与控制模块的壳体或外壳的提供出入于连接器模块60的一开口之间提供水滴和碎屑屏障。

应注意的是，一般来说，尽管插头连接器和插座接受器已经被描述为具有某些特征，但是但是图中的一连接器无论是一插头型还是插座型的描述仅仅是为了说明的目的。因此，可以设想的是，一特定的连接器可以根据需要设置成插头型或插座型或者插头和插座的组合。因此，除非特别说明，确定一接触件是插座还是插头旨在不是限制。应注意的是，诸如顶、底、前和后的方向是任意的，且用于提供对所示实施例的更清楚的理解。

将理解的是，存在有上面所述的列举的实施例的对于本领域普通技术人员而言将显而易见的各种修改，诸如压接(compression)连接器组件和/或其构件的许多变型和修改，所述各种变形和修改包括在本文中单独公开或主张的的那些特征的组合、明确包括这些特征的其它的组合或者接触阵列连接器(contact array connectors)的可替代的其它类型。此外，在材料和结构上存在有许多可能的变型。

Claims (19)

1.一种连接器，包括：

一连接器模块，所述连接器模块包括一基座、保持在所述基座中的多个端子，所述基座还包括一凸台；

一承载件，所述承载件包括一对侧部，所述承载件还包括连接所述侧部且限定一开口的横梁，所述横梁还包括形成在其中的加强构件，一耳部从所述横梁延伸到所述开口内，一孔形成于所述横梁的耳部；

一框架，所述承载件一体埋设于所述框架中，所述框架具有与形成于所述承载件上的所述开口对应的一第二开口；且

其中，所述连接器模块安装于所述框架，所述基座的一部分延伸到所述开口和所述第二开口中，并且在所述凸台延伸穿过形成于所述框架中的孔时，形成于所述基座上的所述凸台不被形成在所述框架中的所述孔的任何部分所遮挡，并且所述凸台接合形成于所述承载件的横梁上的所述孔，以使所述连接器模块与所述框架对准。

2.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述框架是围绕所述承载件模制成型。

3.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述承载件由比所述框架的材料刚性更强的材料制成。

4.根据权利要求3所述的连接器，其中，所述承载件由钢制成。

5.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述连接器模块焊接于所述框架。

6.根据权利要求5所述的连接器，其中，一沟槽围绕所述开口形成于所述框架上，而一突起与所述沟槽对应地形成于所述连接器模块的基座上，并且所述突起设置成收容于所述沟槽中，所述突起焊接于所述沟槽。

7.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述承载件包括一加强肋部。

8.根据权利要求7所述的连接器，其中，所述肋部形成于所述侧部。

9.根据权利要求8所述的连接器，其中，所述肋部形成于所述横梁。

10.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述端子具有压配尾部。

11.根据权利要求10所述的连接器，其中，所述压配尾部具有一针眼。

12.根据权利要求1所述的连接器，其中，一密封件可用于连接于所述框架。

13.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述多个端子以竖直方式布置。

14.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述凸台呈圆柱形。

15.一种框架，包括：

一承载件，所述承载件包括一对侧部，所述承载件还包括连接所述侧部且限定一开口的横梁，所述横梁具有形成在其上的加强突起，一孔形成于所述横梁上的耳部内；

一框架座体，所述承载件一体埋设于所述框架底座中，所述框架座体具有与形成于所述承载件上的所述开口相对应的一第二开口，所述框架座体还包括与所述孔对准的一第二孔；而且

其中，形成于所述承载件上的整个所述孔通过形成于所述框架座体的第二孔露出。

16.根据权利要求15所述的框架，其中，所述框架座体设置成固定一连接器模块。

17.根据权利要求16所述的框架，其中，一凸台形成于所述连接器模块，所述凸台设置成接合形成于所述承载件上的孔。

18.根据权利要求15所述的框架，其中，所述承载件由金属制成。

19.根据权利要求15所述的框架，其中，多个加强肋部形成于所述承载件。

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